Текст книги "А.Н. Туполев – человек и его самолеты"

Автор книги: Пол Даффи

Соавторы: Андрей Кандалов
сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 27 страниц)

Аэросани

Аэросани AHT-IV. Из собрания М.Саукке

Несмотря на то что Туполев, под влиянием Жуковского, твердо решил посвятить себя авиации и не сомневался в большом будущем металлического самолетостроения, он отчетливо представлял себе, что его теоретические взгляды нуждаются в дополнительной проработке и проверке.

В августе 1919 года Совет Труда и Обороны принимает решение организовать строительство самоходных саней для нужд Красной Армии. Разработку конструкции т.н. «аэросаней» поручают специальной комиссии, заместителем председателя которой назначен Туполев. В процессе создания новой машины Туполев получает возможность отработать принципы использования металлов и на практике проверить полученные результаты. Всего было построено шесть типов аэросаней. Сам Туполев впоследствии так характеризовал работу над конструкцией: «Постепенно, шаг за шагом от детальной разработки контуров, труб и трубопроводов, клепки и гофрированного металла конструкции превращались в логические возможности». Именно так работал Туполев всю свою жизнь, шаг за шагом накапливая опыт и перенося его на очередные этапы работы. Никаких гигантских скачков – только последовательные и тщательно продуманные шаги.

Корпус первых аэросаней, сконструированных Туполевым, во многом напоминал корпус самолета. Проведенные испытания подтвердили правильность понимания свойств выбранных для строительства материалов. Деревометаллические аэросани АНТ-1, создание которых завершилось в 1921 году, имели длину с лыжами 5,13 м и приводились в движение 38-сильным двигателем «Анзани» фирмы «Бристоль». Второй экземпляр саней АНТ-1 был построен в 1922 году. Обе модели вмещали по два человека. Другая модель аэросаней – АНТ-И – имела большие габариты и была рассчитана на пять человек. С двигателем «Клерже» мощностью 115 л.с. эти аэросани весили 680 кг и могли перевозить 480 кг груза. Конструкция АНТ-И также была деревометаллической.

В феврале 1923 года было завершено строительство первых цельнометаллических аэросаней АНТ-III вместимостью три человека с 80-сильным двигателем «Гном-Рон». В январе 1924 года удалось одновременно закончить строительство сразу двух моделей: пятиместной AHT-IV и трехместной AHT-V. Обе модели приводились в движение двигателями мощностью 100 л.с. На AHT-IV устанавливался двигатель М-11 конструкции Микулина, а на AHT-V-мотор «Люцифер» фирмы «Бристоль». После государственных испытаний АНТ-IV и AHT-V в 1926 году были запущены в серийное производство на Кольчугинском заводе, который выпускал дюралюминий, а в 1933 году – и в Ленинграде. Модель AHT-IV выставлялась на международной выставке в Берлине в 1928 году.

Аэросани-амфибия на воде

Аэросани-амфибия на снегу

Туполевские аэросани нашли широкое применение в экспедициях в Заполярье и на Дальнем Востоке, а также в Красной Армии: их использовали в финской войне 1939-40 гг. и в Великой Отечественной войне 1941-45 гг.

Следующие модели – АНТ-VI и АНТ-VII – появились на свет соответственно в 1926 и 1934 годах. В 1961 году началась новая история туполевских аэросаней, когда молодой конструктор Г.В. Махоткин предложил свой проект аэросаней-амфибии, которая в отличие от классических аэросаней могла эксплуатироваться круглогодично. А.Н. Туполев одобрил эту идею и активно поддержал молодой коллектив (на начальном этапе проект развивался во многом инициативно в структуре молодежного конструкторского коллектива). Расчеты и испытания моделей показали, что оптимальное решение непростой технической задачи создания многофункционального транспортного средства для передвижения как по снежному бездорожью, так и по мелководью можно найти в том случае, если кузов машины спроектировать в виде лыжи-лодки. В результате тщательной проработки конструкции была выработана схема аэросаней-амфибии, которая была запатентована во многих странах. В апреле 1961 года на Истринском водохранилище под Москвой прошли первые испытания и в мае 1962 года машина была передана одному из подразделений Министерства связи для опытной эксплуатации. К этому времени конструкторы нашли дополнительную возможность повысить характеристики аэросаней – на днище лодки появился небольшой редан, что позволило существенно увеличить скорость движения по воде. При этом размеры редана незначительно влияли на поведение аэросаней по снегу и не требовали демонтажа редана зимой. Летом 1964 года чертежи были переданы на серийный завод, и 14 сентября 1964 года первые серийные аэросани– амфибии были выпущены. К январю 1965 года в народном хозяйстве СССР уже работало более 100 машин. Они использовались для связи, оказания медицинской помощи, перевозки пассажиров и грузов, проведения спасательных работ в условиях бездорожья. Всего было выпущено более 800 аэросаней-амфибий на двух заводах в Москве и Мукачеве (Украина). Эти машины находились в эксплуатации вплоть до конца 80-х годов.

В 1994 году отец и сын Чилингаровы предложили оригинальную конструкцию аэросаней-амфибии нового поколения, которая получила название АС-2. Во многом облик машины определился новыми экономическими условиями. Экипаж – 1 человек. Крейсерская скорость по воде до 60 км/час, по снегу до 100 км/час. Грузоподъемность 400 кг. Дальность до 500 км. В основном транспортном варианте на аэросанях-амфибии перевозится 4 человека. Основные отличия новых аэросаней-амфибии : модульная конструкция, применение серийных автомобильных агрегатов, включая автомобильный двигатель мощностью 150 л.с., подрессоренная лодка-лыжа. На аэросанях применен модернизированный движитель – многолопастный винт в кольцевом обтекателе, что позволило повысить тягу и существенно понизить шум на местности и в кабине. Достоинства проекта оценены дипломом первой степени и золотой медалью на всемирном салоне «Брюссель-Эврика-96».

Первый опытный экземпляр аэросаней построен на АНТК им. Туполева и с 1997 года начаты ходовые испытания, которые подтвердили высокие эксплуатационные и технические характеристики машины.

Еще в 1910 году Туполев спроектировал и построил несколько планеров, на которых проверял свои взгляды в области теории аэродинамики. Управление планерами осуществлялось за счет переноса собственного веса пилота в нужном направлении. На аналогичном принципе основывалось управление дельтапланами 80-х годов.

В сентябре 1924 года были спроектированы и построены экспериментальные модели дирижаблей, и вскоре после этого Туполев строит гондолу и хвостовое оперение для дирижабля «Химик-резинщик – Ильичу». Четырехместный дирижабль нежесткой конструкции впервые поднимается в воздух 7 июня 1926 года под командованием пилота Р.Н.Нижевского. Позднее, в 1931-32 гг., ЦАГИ под руководством Туполева проектирует и строит металлические (дюралюминиевые) гондолы, оперение, оборудование и рамы подвески двигателей для двух советских дирижаблей: СССР-В-1/ДЗ и СССР– В-2/Д4. Оба эти дирижабля впервые были подняты в воздух в апреле 1932 года. Дирижабль В-1 имел объем 2 200 кубометров, приводился в движение двумя 55-сильными моторами и имел грузоподъемность 780 кг. В-2 был крупнее (5 000 кубометров) и имел два двигателя мощностью по 169 л.с. каждый, при грузоподъемности 1 842 кг.

Торпедные катера и глиссеры

Исследования, которые Туполев проводил еще в ИМТУ под руководством Н.Е.Жуковского, и тема написанного им диплома (конструкция гидросамолета) естественным образом подталкивали его в стремлении узнать больше о природе взаимодействия воды и корпуса судна. Поэтому в процессе подготовки к созданию своего первого гидросамолета он занялся конструированием морских судов. В октябре 1920 года Туполев приступает к работе над скоростным катером АНТ-1. К осени 1922 года катер готов, и Туполев в ноябре лично испытывает его на Москве-реке. Катер, оснащенный 160-сильным двигателем, показывает хорошие результаты и достигает скорости 40,4 узлов. Тем временем, в Севастополе (который решением Хрущева в 1955 году вместе с Крымом был включен в состав Украины) строится база – будущий центр по испытанию кораблей и катеров.

Строительство первого цельнометаллического катера АНТ-2 началось в июне 1923 года, и уже через пять месяцев Туполев испытывает его: на этот раз – прямо нар Яузе, вблизи ЦАГИ. Катер с двигателем мощностью 30 л.с. развивает скорость 21,5 узла. Позднее двигатель заменили на 75-сильный, и катер эксплуатировался на линии Чебоксары – Васильсурск.

В том же 1923 году Туполев получает задание: спроектировать двухдвигательный торпедный катер с большей скоростью, чем имевшиеся трофейные образцы катеров ВМС Великобритании. Работу Туполев начинает с проектирования обводов катера, который затем изготавливается на заводе в Кольчугине и испытывается в бассейне. В результате появляется модель ГАНТ-3 (Гидро-АНТ-3), который решено было назвать «Первенцем». В марте 1927 года строительство катера завершено, и катер перебрасывается на испытания в Севастополь. «Первенец» водоизмещением 9 т представлял собой первый дюралюминиевый скоростной катер, предназначенный для эксплуатации в открытом море. Вооружение катера включало 450-миллиметровую торпеду и два пулемета калибра 7,62 мм. С двумя моторами мощностью по 600 л.с. максимальная скорость катера составляла 50 узлов, а крейсерская – 30. На борту ГАНТ-3, команда которого состояла из четырех человек, имелся приемопередатчик. По ходу испытаний потребовалось изменить шаг винта, и эту задачу Туполев решил на месте с помощью кувалды.

Торпедные катера Г-5/АНТ-5с конструкции Туполева в море. Из собрания КУЬалова

Вместе с начальником Технического управления ВМФ Туполев организовал сравнительные испытания ГАНТ-3 и английского катера. При этом «англичанин» получает фору: двигатель туполевской конструкции устанавливается на 1 400 об/мин (при максимуме 2 400 оборотов) и ГАНТ-3 стартует чуть позже английского катера. Команда соперников довольна: вот уже разворот – и оба катера устремляются назад. В этот момент следует команда Туполева: «Самый полный!» Инженеры на борту английского катера в недоумении: неужели встала их машина? Ничего подобного!

Вскоре дает о себе знать коррозия, и Туполев принимает решение использовать для строительства военно-морских кораблей анодированный металл.

Очередная конструкция Туполева – катер АНТ-4, или Ш-4. Всего с 1927 по 1931 год в Ленинграде был построен пятьдесят один такой катер. Ш-4 можно было встретить на Каспийском и Балтийском морях, на Черном море и Дальнем Востоке. На вооружение новый корабль поступил 8 апреля 1929 года под официальным названием «Туполев». Вслед за ним пошел в серию катер Г-5/АНТ-5, вооруженный 533-миллиметровыми торпедами. За период с 1933 по 1943 год в Ленинграде было построено 329 катеров Г-5. Они состояли на вооружении флота и в годы войны. Кроме того, в 1933 и 1936 годах соответственно было построено по одному катеру моделей Г-6 и Г-8 (и еще один Г-8 в 1939 году был построен в заводских условиях).

Самолет АНТ-1 во дворе здания на улице Радио. Из собрания К.Удалова

АНТ-1

Свой первый самолет Туполев спроектировал, уже обладая опытом строительства аэросаней и катеров. Цель, которую ставил перед собой конструктор, заключалась в том, чтобы, во-первых, проверить собственные теоретические взгляды, а во-вторых – продвинуть вперед понимание возможностей применения металлов в отечественном самолетостроении. Конструкция была довольно простой: это был одноместный, одномоторный спортивный самолет с низким расположением крыла, выполненный по схеме свободнонесущего моноплана. В деревометаллической конструкции с полотняной обшивкой использовался алюминий: из него были изготовлены переборки и нервюры крыла, элементы вертикального и горизонтального хвостового оперения, некоторые другие детали. Все остальные несущие конструкции были сделаны из дерева, а фюзеляж и крылья имели полотняную обшивку. На самолете был установлен шестицилиндровый 35-сильный мотор «Анзани» фирмы «Бристоль» с радиальным расположением цилиндров.

А.Н.Туполев (в центре, положил руку на кабину) с соратниками у самолета АНТ-1. Из архива ЦАГИ

Хотя официально к проектированию АНТ-1 Туполев приступил только в начале 1922 года, замысел и технические решения конструктор вынашивал в течение всего предшествующего года. Непосредственное строительство самолета началось в июне 1922 года на заднем дворе трактира «Раек» неподалеку от ЦАГИ и продолжалось год и четыре месяца. В октябре 1923 года самолет был построен. Его привезли на Екатерининскую площадь (в районе нынешней Красноказарменной улицы), и здесь 21 октября 1923 года АНТ-1 впервые поднялся в воздух. Пилотировал самолет Евгений Погосский, которому в истории жизни и деятельности Туполева отведено было место первого летчика, поднявшего в воздух самолет туполевской конструкции. При максимальном взлетном весе 360 кг и весе пустого самолета 230 кг, АНТ-1 поднимал всего-навсего 130 кг, включая вес летчика и горючего. За счет этого максимальная дальность полета составляла 540 км.

В течение двух последующих лет АНТ-1 совершил немало полетов: Туполев продолжал отрабатывать на нем свои теоретические взгляды. Впоследствии самолет хранился в сборочном цехе КОСОС на заводе № 156. В конце 30-х – начале 40-х годов его подвесили в цехе на растяжках на восьмиметровой высоте. К сожалению, период репрессий, дезорганизовавших работу КБ, и начавшаяся вскоре война сыграли свою роковую роль: к концу войны самолет бесследно исчез. О дальнейшей судьбе туполевского первенца ничего не известно. Скорее всего, существовавшая в единственном экземпляре машина была уничтожена вместе с архивами КБ Туполева в период наступления немецких войск на Москву летом и осенью 1941 года.

Первый АНТ-2 во дворе здания на улице Радио. Из собрания К.Удалова

АНТ-2

Первый советский цельнометаллический самолет.

К концу 1922 года Туполев приходит к твердому убеждению: металл – вот на чем будет основано будущее зарождающейся авиационной промышленности страны. Большая, по сравнению с деревом, долговечность легких металлических сплавов, дополняемая высоким конструкционным потенциалом и очевидными в условиях суровых российских зим преимуществами, заставляют конструктора сделать однозначный вывод: использование дерева в самолетостроении перспектив не имеет.

При ЦАГИ создается специальная комиссия по металлическому самолетостроению. Позднее именно день 22 октября 1922 года, когда официально была образована комиссия, Туполев называл датой рождения конструкторского бюро, которому после кончины конструктора предстояло носить его имя. Одной из первых задач вновь образованной комиссии, возглавляемой Андреем Николаевичем, было создание производства дюралюминиевых сплавов, которые можно было бы использовать в самолетостроении. Для развертывания производства выбрали завод в Кольчугине Владимирской области, примерно в 120 км от Москвы. Заводу удалось разработать высококачественный сплав, названный кольчугалюминием. Первые слитки нового металла были получены в сентябре 1922 года. Это и послужило основанием для образования комиссии, которой поручалось организовать строительство цельнометаллических самолетов и разработать методики прочностных испытаний элементов конструкции. Туполев создает при ЦАГИ конструкторское бюро в составе пятнадцати инженеров, техников и чертежников. Первые разработанные коллективом детали конструкций использовались для обучения рабочих способам обработки новых материалов.

Туполев всегда связывал рождение авиационной промышленности Советского Союза с созданием дюралюминия. Помимо способов обработки новых материалов, совершенствования требовали и технологии производства сплавов. ЦАГИ и лично Туполеву предстояло совместно с Кольчугинским заводом решить целый ряд проблем. Были разработаны способы производства сплавов весьма отличные, но нисколько не менее, а по некоторым оценкам – даже более эффективные, чем те, которые применялись «Юнкерсом» – ведущей германской фирмой в этой области. Под влиянием всех этих факторов Туполев принимает исключительно смелое по тем временам решение: построить полностью металлический самолет. Известно, что с годами огромное уважение со стороны окружавших его людей Туполев завоевал именно способностью добиваться прогресса без рискованных шагов. Так случилось и на этот раз: первые опыты Туполева в совершенно новой области отличались исключительной осторожностью. Только убедившись в полной безопасности, путем многочисленных испытаний новых материалов в конструкциях аэросаней, катеров и планеров, Туполев считал возможным переходить к следующим этапам.

Начало работ над первым советским цельнометаллическим самолетом АНТ-2 относится к 1923 году. Самолет был построен в АГОСе – отделе авиации, гидроавиации и опытного строительства ЦАГИ – на первом и третьем этажах дома номер 16 по улице Радио. Самолет представлял собой моноплан с высокорасположенным крылом, фюзеляж которого отличался необычным треугольным сечением: такое техническое решение оказалось весьма удачным, поскольку обеспечивало дополнительную прочность и жесткость конструкции, позволяло избежать установки фюзеляжных подкосов, обеспечивающих форму, а также обладало рядом преимуществ с точки зрения аэродинамики, так как исключало образование вихревого сопротивления в зоне под хвостовой частью фюзеляжа. Сам фюзеляж делился на три отсека: передний отсек обеспечивал хороший доступ к двигателю и его системам, средний представлял собой закрытую кабину для двух пассажиров, которые размещались лицом друг к другу; пустой хвостовой отсек служил для крепления хвостового оперения. Для входа в средний отсек по левому борту предусматривалась дверь. Пассажирский отсек размещался позади и ниже открытой кабины пилота.

Один из построенных АНТ-2 на лыжном шасси. Из собрания М.Саукке

Крыло, крепившееся к фюзеляжу четырьмя болтами, имело два лонжерона (двойной лонжерон), которые поддерживали нервюры. В переднем лонжероне предусматривался вырез, в который заходила кабина пилота. Хвостовое оперение было выполнено по свободнонесущей схеме. В ходе первых испытаний обнаружилось, что хвостовое оперение – единственная часть самолета, требующая изменений. На втором самолете (всего в ЦАГИ было построено две машины) пришлось несколько увеличить размеры киля и руля направления. АНТ-2 оборудовался трехцилиндровым двигателем «Люцифер» фирмы «Бристоль» мощностью 100 л.с. с радиальным расположением цилиндров.

К маю 1924 года строительство первого самолета было закончено, и летчик Николай Петров впервые поднял АНТ-2 в воздух. День первого полета – 26 мая 1924 года – навсегда остался важной вехой в истории советской авиации. АНТ-2 показал хорошую управляемость, особенно после того, как была увеличена площадь хвостового оперения. Во время первого полета вместо пассажиров в кабину уложили два мешка с песком соответствующего веса.

Всего через несколько дней, 1 июня, на Ходынском поле в Москве, где находился Центральный аэродром, состоялся воздушный парад. На средства, собранные Обществом друзей воздушного флота, на московском самолетостроительном заводе «Дуке» была построена эскадрилья самолетов-разведчиков Р-1 в составе девятнадцати машин. Р-1 представлял собой комбинацию самолетов DH-4 и DH-9 фирмы «Де Хэвилленд». После того как все девятнадцать Р-1 выстроились на летном поле, на правый фланг строя выкатили двадцатый самолет. Это был АНТ-2.

Взлетный вес АНТ-2 составлял 837,5 кг, вес пустого самолета – 314,5 кг. Сохранившийся протокол летных испытаний, датированный серединой 1924 года, свидетельствует, что АНТ-2 поднимал в воздух «пилота весом 80 кг; двух пассажиров – 160,7 кг; топливо – 54,9 кг и масло – 4,8 кг; прочие предметы – 11,6 кг». С такой загрузкой дальность полета самолета достигала 750 км при потолке 3 300 м и максимальной скорости 169 км/час. Второй самолет, АНТ-2бис, также построенный в АГОСе, Туполев использовал для проведения широкой программы испытаний и проверки ряда теоретических предположений. Конструкция АНТ-2 позволяла оборудовать его как колесным, так и лыжным шасси.

Поскольку маленькая пассажирская кабина АНТ-2 вмещала всего двух человек, эксплуатация самолета на пассажирских авиалиниях была экономически невыгодна. В то же время сконструированная Туполевым машина проложила путь к созданию новых пассажирских самолетов и сама по себе явилась важным фактором для их развития. По некоторым данным, было построено до двадцати АНТ-2, однако в АНТК имени Туполева уверены, что таких самолетов существовало всего пять. В течение некоторого времени АНТ-2 эксплуатировался на трассе Москва – Нижний Новгород, правда, никаких документов, подтверждающих этот факт, найти не удалось. Самый первый АНТ-2 хранится в Музее ВВС в подмосковном городе Монино.